FR2705166A1 - Battery separator and battery using it. - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un séparateur de batterie. Selon l'invention, il se compose d'une membrane microporeuse en polyéthylène d'un poids moléculaire ultra-élevé, où est greffé par rayonnement un monomère et il a les propriétés suivantes: (a) une porosité comprise entre environ 50% et environ 95%, (b) une grandeur moyenne des pores comprise entre environ 0,1 et environ 20 microns, (c) une résistance électrolytique comprise entre environ 1 et environ 50 mOMEGA-6,45 cm2 , (d) une perte maximale de poids de 1% et un changement de résistance électrolytique de pas plus de 25% après immersion dans une solution aqueuse à 35% de KOH et 5% de KMnO 4 à 50degré C pendant 1 heure, (e) une résistance à la traction comprise entre environ 62,5 et environ 98,2 kg/m dans les deux directions de la longueur et de la largeur, (f) un rapport d'absorption de KOH d'environ 5 à environ 30, et (g) une perméabilité à l'air de Gurley d'environ 1 à 300 s/10 ml; et (h) une épaisseur d'environ 12,7 mum à environ 254 mum. L'invention s'applique notamment aux batteries d'accumulateurs.The invention relates to a battery separator. According to the invention, it is composed of a microporous polyethylene membrane of ultra-high molecular weight, into which a monomer is grafted by radiation and it has the following properties: (a) a porosity of between approximately 50% and approximately 95%, (b) an average pore size of between about 0.1 and about 20 microns, (c) an electrolyte resistance of about 1 to about 50 mOMEGA-6.45 cm2, (d) maximum weight loss of 1% and a change in electrolytic resistance of not more than 25% after immersion in a 35% aqueous solution of KOH and 5% KMnO 4 at 50 ° C for 1 hour, (e) a tensile strength of between approximately 62.5 and about 98.2 kg / m in both length and width directions, (f) a KOH absorption ratio of about 5 to about 30, and (g) a permeability to Gurley air about 1 to 300 s / 10 ml; and (h) a thickness of about 12.7 mum to about 254 mum. The invention applies in particular to accumulator batteries.

Description

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La présente invention se rapporte généralement à des batteries et plus particulièrement, elle se rapporte à des  The present invention generally relates to batteries and more particularly, it relates to

séparateurs microporeux à utiliser dans des batteries.  microporous separators for use in batteries.

Les batteries existent sous de nombreuses formes physiques, employant diverses associations d'électrodes. Avec la venue des véhicules électriques et autres machines, la  Batteries exist in many physical forms, employing various combinations of electrodes. With the advent of electric vehicles and other machines, the

demande de batteries à forte densité d'énergie a augmenté.  Demand for batteries with high energy density has increased.

Cette demande a eu un impact sur la conception des batteries.  This demand had an impact on the design of the batteries.

Pour de telles applications, il est souhaitable de fabriquer des batteries qui ont des électrodes très près l'une de l'autre. Cependant, lorsque de telles batteries sont construites, il y a un risque croissant que la batterie développe un court-circuit interne dû à la proximité des électrodes. Comme exemple du problème ci-dessus mentionné, on peut  For such applications, it is desirable to make batteries that have electrodes very close to one another. However, when such batteries are built, there is an increasing risk that the battery will develop an internal short circuit due to the proximity of the electrodes. As an example of the problem mentioned above, one can

se référer aux batteries alcaline au nickel-cadmium.  refer to nickel-cadmium alkaline batteries.

Traditionnellement, de telles batteries emploient une électrode négative frittée. De nos jours, ce type d'électrode a été remplacé par une électrode liée à du plastique afin d'augmenter sa capacité de stockage. Cependant, lorsqu'elle est chargée et déchargée de façon répétée, une batterie ayant une telle électrode pourra beaucoup plus probablement présenter un court-circuit interne plutôt qu'une telle batterie ayant une électrode négative frittée. Ce problème de court- circuit interne est provoqué par un phénomène connu comme "migration", o le cadmium actif croît et se transfère  Traditionally, such batteries employ a sintered negative electrode. Nowadays, this type of electrode has been replaced by an electrode bonded to plastic in order to increase its storage capacity. However, when it is repeatedly charged and discharged, a battery having such an electrode may be much more likely to have an internal short circuit rather than such a battery having a sintered negative electrode. This problem of internal short-circuit is caused by a phenomenon known as "migration", where the active cadmium grows and is transferred

de l'électrode négative à l'électrode positive.  from the negative electrode to the positive electrode.

Une méthode pour surmonter le problème ci-dessus  A method to overcome the above problem

mentionné a consisté à utiliser des séparateurs microporeux.  mentioned was to use microporous separators.

La croissance du cadmium actif est retardée par un séparateur microporeux et par conséquent, cette méthode permet de prévenir sensiblement complètement les courts-circuits  The growth of active cadmium is delayed by a microporous separator and consequently this method makes it possible to substantially completely prevent short circuits.

internes provoqués par la croissance du cadmium actif.  induced by the growth of active cadmium.

Cependant, de tels séparateurs posent un problème par le fait qu'ils ont de faibles coefficients de perméation des gaz, créant le potentiel d'une rupture ou d'un évent non souhaitable de la batterie. Un second problème provient de  However, such separators are problematic in that they have low gas permeation coefficients, creating the potential for undesirable rupture or venting of the battery. A second problem comes from

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l'inclusion d'agents tensio-actifs dans de tels séparateurs afin d'obtenir une mouillabilité adéquate de la membrane. De tels agents tensio-actifs s'évadent éventuellement du séparateur, contaminent l'environnement de la batterie et provoquent une rupture prématurée ainsi qu'une dégradation de  the inclusion of surfactants in such separators in order to obtain adequate wettability of the membrane. Such surfactants may escape from the separator, contaminate the environment of the battery and cause premature rupture and degradation of the battery.

la batterie.drums.

Des séparateurs mouillables pour batteries sont révélés dans le brevet US No. 5 126 219 et ces séparateurs sont faits de filaments et de fibres de polyoléfines d'un poids moléculaire ultra-élevé qui ont la forme d'une bande, ayant un volume des vides d'au moins 20%. La mouillabilité est impartie par incorporation d'une charge hygroscopique finement divisée, dans le mélange pour l'extrusion de la polyoléfine, avant l'extrusion. Une telle formule impartit une mouillabilité plus permanente au matériau que ce qui est obtenu par simple revêtement, mais pose encore des problèmes  Wettable battery separators are disclosed in U.S. Patent No. 5,126,219 and these separators are made of ultra-high molecular weight, band-shaped, polyolefin fibers and fibers having a void volume. at least 20%. The wettability is imparted by incorporating a finely divided hygroscopic filler into the blend for extrusion of the polyolefin prior to extrusion. Such a formula imparts more permanent wettability to the material than is obtained by simple coating, but still poses problems

en utilisation réelle.in actual use.

Il y a de nombreux systèmes de batteries qui existent  There are many battery systems that exist

et qui nécessitent l'utilisation d'un séparateur.  and which require the use of a separator.

Malheureusement, chaque système a ses propres conditions  Unfortunately, each system has its own conditions

spécifiques en ce qui concerne les propriétés du séparateur.  specific with respect to the properties of the separator.

Cependant, certaines propriétés des séparateurs sont considérées comme étant souhaitables, quel que soit le système particulier de batterie o on les emploiera: (a) séparation mince et fiable entre les électrodes positive et négative, (b) très faible résistance électrolytique dans l'électrolyte, (c) stabilité chimique à long terme lors d'une exposition à l'électrolyte et aux oxydants, même aux températures élevées, (d) aptitude à absorber et à retenir une grande quantité d'électrolyte, (d) bonne perméabilité aux gaz, et (f) grande résistance mécanique, en direction de la  However, some properties of the separators are considered desirable, irrespective of the particular battery system to be used: (a) thin and reliable separation between the positive and negative electrodes, (b) very low electrolyte resistance in the electrolyte (c) long-term chemical stability when exposed to electrolyte and oxidants, even at elevated temperatures, (d) ability to absorb and retain a large amount of electrolyte, (d) good gas permeability , and (f) high mechanical strength, towards the

machine et transversale.machine and transverse.

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Aucun des séparateurs commercialisés ne répond à tous  None of the marketed separators meet all

ces critères.these criteria.

Ainsi, il reste une nécessité d'un séparateur de batterie possédant concurremment une grande variété de propriétés souhaitables. La présente invention a pour objet de procurer un tel séparateur de batterie ainsi qu'une  Thus, there remains a need for a battery separator concurrently possessing a wide variety of desirable properties. The object of the present invention is to provide such a battery separator as well as a

batterie le contenant.battery containing it.

La présente invention concerne un séparateur de batterie qui comprend une membrane microporeuse en polyethylène d'un poids moléculaire ultra-élevé o est greffé par rayonnement un monomère, le séparateur ayant les caractéristiques suivantes: (a) une porosité comprise entre environ 50% et environ %, (b) une grandeur moyenne des pores comprise entre environ 0,1 et environ 20 microns, (c) une résistance électrolytique comprise entre environ 1 et environ 50 mg2-6,45 cm2, (d) une perte maximale de poids de 1% et un changement de résistance électrolytique de pas plus de 25% après immersion dans une solution aqueuse à 35% de KOH et 5% de KMnO4 à 50 C pendant 1 heure, (e) une résistance à la traction comprise entre environ 62,5 et environ 98,2 kg/m, dans les deux directions de la longueur et de la largeur, (f) un rapport d'absorption de KOH d'environ 5 à environ 30, et (g) une perméabilité à l'air de Gurley d'environ 1 à  The present invention relates to a battery separator which comprises a microporous polyethylene membrane of ultra-high molecular weight where is grafted by radiation a monomer, the separator having the following characteristics: (a) a porosity of between about 50% and about %, (b) an average pore size of from about 0.1 to about 20 microns, (c) an electrolyte resistance of from about 1 to about 50 mg2-6.45 cm2, (d) a maximum weight loss of 1% and an electrolytic resistance change of not more than 25% after immersion in an aqueous solution at 35% KOH and 5% KMnO4 at 50 ° C. for 1 hour, (e) a tensile strength of between about 62, 5 and about 98.2 kg / m, in both directions of length and width, (f) a KOH absorption ratio of about 5 to about 30, and (g) an air permeability from Gurley of about 1 to

300 s/10 ml.300 s / 10 ml.

Le séparateur a de préférence une épaisseur d'environ  The separator preferably has a thickness of about

12,7 pm à environ 254 pm.12.7 pm to about 254 pm.

La présente invention concerne de plus une batterie comprenant au moins une paire d'électrodes de polarité opposée, un électrolyte et un séparateur selon la présente  The present invention furthermore relates to a battery comprising at least one pair of electrodes of opposite polarity, an electrolyte and a separator according to the present invention.

invention placés entre les électrodes de polarité opposée.  invention placed between the electrodes of opposite polarity.

L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci  The invention will be better understood and other purposes, features, details and advantages thereof

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apparaîtront plus clairement au cours de la description  will become clearer during the description

explicative qui va suivre faite en référence au dessin schématique annexé donné uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lequel: - la figure unique est une micrographie électronique à balayage d'un substrat utile pour la préparation du  explanatory text which will follow with reference to the accompanying schematic drawing given by way of example only, illustrating an embodiment of the invention and in which: - the single figure is a scanning electron micrograph of a substrate useful for the preparation of the

séparateur de batterie de la présente invention.  battery separator of the present invention.

La présente invention concerne un séparateur de batterie qui possède certaines caractéristiques qui n'ont pas été concurremment disponibles avec les séparateurs de batterie connus jusqu'à maintenant. En particulier, le séparateur de la présente invention a une très faible résistance électrolytique dans un électrolyte de KOH, ce qui lui donne une très grande capacité. Par ailleurs, le séparateur est mouillable en permanence et il n'y a aucun agent tensio-actif ni charge hygroscopique, dans le séparateur, pouvant fuir du séparateur lorsqu'il est stocké dans un électrolyte et dans l'eau, même pendant de longues périodes de temps. En conséquence, la résistance électrolytique ne change pas avec le temps. Les séparateurs ont également une forte puissance d'absorption de KOH, une grande perméabilité aux gaz et démontrent une résistance mécanique symétrique, sans faiblesse directionnelle. Par ailleurs, les séparateurs ont une excellente stabilité dans un électrolyte de KOH, sur une large plage de température allant de l'ébullition à -40 C, ils possèdent une excellente stabilité à l'oxydation et ils subissent peu de perte de poids lorsqu'ils sont soumis à KMnO4/KOH bouillant. Les  The present invention relates to a battery separator that has certain features that have not been concurrently available with the battery separators known to date. In particular, the separator of the present invention has a very low electrolytic resistance in a KOH electrolyte, which gives it a very high capacity. Moreover, the separator is permanently wettable and there is no surfactant or hygroscopic charge in the separator, which can leak from the separator when stored in an electrolyte and in water, even for long periods of time. periods of time. As a result, the electrolytic resistance does not change with time. The separators also have a high KOH absorption power, a high gas permeability and demonstrate symmetrical mechanical strength, without directional weakness. Moreover, the separators have excellent stability in a KOH electrolyte over a wide temperature range from boiling at -40 ° C, they have excellent oxidation stability and they undergo little weight loss when they are subjected to boiling KMnO4 / KOH. The

séparateurs sont également thermoscellables.  Separators are also heat sealable.

Les séparateurs de la présente invention comprennent une membrane microporeuse en polyéthylene de poids moléculaire ultra-élevé o est greffé par rayonnement un monomère, le séparateur ayant les caractéristiques suivantes: (a) une porosité comprise entre environ 50% et environ %,  The separators of the present invention comprise an ultrahigh molecular weight ultrahigh molecular weight polyethylene microporous membrane which is grafted with monomer radiation, the separator having the following characteristics: (a) a porosity of between about 50% and about%,

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(b) une grandeur moyenne des pores comprise entre environ 0,1 et environ 20 microns, (c) une résistance électrolytique comprise entre environ 1 et environ 50 mQ-6,45 cm2, (d) une perte maximale de poids de 1% et un changement de résistance électrolytique de pas plus de 25% après immersion dans une solution aqueuse formée de 35% KOH et de % de KMnO4 à 50 C pendant 1 heure, (e) une résistance à la traction comprise entre environ 62,5 et environ 98,2 kg/mn, dans les deux directions de la longueur et de la largeur, (f) un rapport d'absorption de KOH compris entre environ 5 et environ 30, et (g) une perméabilité à l'air de Gurley d'environ 1 à  (b) an average pore size of from about 0.1 to about 20 microns, (c) an electrolyte resistance of from about 1 to about 50 mΩ-6.45 cm 2, (d) a maximum weight loss of 1% and a change in electrolyte resistance of not more than 25% after immersion in an aqueous solution of 35% KOH and% KMnO4 at 50 ° C for 1 hour, (e) a tensile strength of between about 62.5 and about 98.2 kg / min, in both directions of length and width, (f) a KOH absorption ratio of between about 5 and about 30, and (g) an air permeability of Gurley from about 1 to

300 s/10 ml.300 s / 10 ml.

Le séparateur a, de préférence, une épaisseur d'environ 12,7 pm à environ 254 pm. Avantageusement, le séparateur ne rétrécit pas de plus d'environ 2% en longueur et 1% en largeur après avoir été maintenu à une température de 80 C pendant une heure, il a une valeur de CWST comprise entre environ 0,072 et environ 0,095 N/m et sa résistance  The separator preferably has a thickness of about 12.7 μm to about 254 μm. Advantageously, the separator does not shrink by more than about 2% in length and 1% in width after being kept at a temperature of 80 C for one hour, it has a CWST value of between about 0.072 and about 0.095 N / m and its resistance

électrolytique est comprise entre environ 5 et environ 20 mQ-  electrolyte is between about 5 and about 20 mΩ-

6,45 cm2. De préférence, la valeur de CWST reste constante  6.45 cm2. Preferably, the value of CWST remains constant

après extraction à l'eau bouillante pendant 30 minutes.  after extraction with boiling water for 30 minutes.

Le séparateur de batterie de la présente invention est  The battery separator of the present invention is

préparé selon les matériaux et les processus décrits ci-  prepared according to the materials and processes described

dessous. Le matériau de départ est un substrat en polyéthylène microporeux qui est fait de polyéthylène de fort poids moléculaire. Le polyéthylène doit avoir un poids moléculaire ultra-élevé ("UHMW"), c'est- à-dire un indice de fusion à une charge standard de moins d'environ 0,04 pour dix minutes et de préférence de 0, en mesurant selon ASTM D 1238-70 et une viscosité intrinsèque plus importante qu'environ 3,0 (mesurée dans le décahydronaphtalène à 135 C). Les polyéthylènes UHMW préférés sont ceux ayant un poids moléculaire moyen nominal en poids compris entre environ 500 000 et environ 5 millions  below. The starting material is a microporous polyethylene substrate which is made of high molecular weight polyethylene. The polyethylene must have an ultra high molecular weight ("UHMW"), i.e., a melt index at a standard load of less than about 0.04 for ten minutes and preferably 0, by measuring according to ASTM D 1238-70 and an intrinsic viscosity greater than about 3.0 (measured in decahydronaphthalene at 135 ° C). Preferred UHMW polyethylenes are those having a nominal weight average molecular weight of from about 500,000 to about 5 million.

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en mesurant selon ASTM D 4020-81. Il est tout à fait préférable d'utiliser les polyéthylènes UHMW dans la plage des plus forts poids moléculaires parmi ceux révélés comme étant utiles ici. Des quantités mineures de polyoléfines de plus faible poids moléculaire peuvent y être mélangées. De tels polyéthylènes UHMW sont connus, par exemple, STAMYLAN U   by measuring according to ASTM D 4020-81. It is quite preferable to use the UHMW polyethylenes in the range of the highest molecular weights among those disclosed to be useful herein. Minor amounts of lower molecular weight polyolefins can be mixed therein. Such UHMW polyethylenes are known, for example, STAMYLAN U

(DSM, Geleen, Pays Bas).(DSM, Geleen, Netherlands).

Les substrats microporeux en polyethylene UHMW utiles dans la présente invention doivent avoir une structure empilée, en forme de feuille en lamelles par rapport aux pores. La structure en forme de feuille en lamelles peut être vue au microscope électronique à balayage, comme le montre la microphotographie électronique à balayage d'un substrat utile de la figure 1, qui indique une structure tortueuse des pores. Au contraire, la structure droite des pores des substrats non souhaitables tels que certains films de Celgard est montrée dans les microphotographies électroniques à balayage de la brochure Celgard Technical Information-Film (Celanese Corp., 1985). Le substrat est de préférence préparé par le procédé d'extrusion en gel révélé dans le brevet européen No. 500 173. Un tel substrat est  The UHMW polyethylene microporous substrates useful in the present invention should have a stacked sheet-like structure in flakes with respect to the pores. The lamellar sheet-like structure can be viewed under a scanning electron microscope, as shown by the scanning electron micrograph of a useful substrate of Fig. 1, which shows a tortuous structure of the pores. In contrast, the upright pore structure of undesirable substrates such as some Celgard films is shown in scanning electron photomicrographs of the Celgard Technical Information-Film pamphlet (Celanese Corp., 1985). The substrate is preferably prepared by the gel extrusion process disclosed in European Patent No. 500173. Such a substrate is

commercialisé sous diverses qualités par DSM (Geleen, Pays-  marketed under various grades by DSM (Geleen, Pays-

Bas) en tant que séparateurs de batterie hydrophobes  Bottom) as hydrophobic battery separators

microporeux UHMW-PE.microporous UHMW-PE.

Le substrat microporeux doit avoir les propriétés suivantes: une épaisseur d'environ 12,7 pm à environ 254 pm, et de préférence d'environ 25,4 Mm à 127 Mm, un poids de base d'environ 3,0 à environ 50 g/m2, une résistance à la traction d'environ 62,5 à environ 98,2 kg/m aussi bien dans la direction de la machine (longitudinale) que transversale (largeur), une porosité de 50% à 95% et une grandeur des  The microporous substrate should have the following properties: a thickness of about 12.7 μm to about 254 μm, and preferably about 25.4 μm to 127 μm, a basis weight of about 3.0 to about 50 μm. g / m2, a tensile strength of about 62.5 to about 98.2 kg / m both in the machine direction (longitudinal) and transverse (width), a porosity of 50% to 95% and a size of

pores de 0,1 à 20 microns.pores from 0.1 to 20 microns.

Le substrat en polyethylene microporeux est converti en un séparateur utile pour batterie en le rendant hydrophile en permanence, sans modifier de façon néfaste ses propriétés d'origine comme l'écoulement d'air, la microporosité et la  The microporous polyethylene substrate is converted into a useful battery separator by making it hydrophilic permanently, without adversely affecting its original properties such as airflow, microporosity and

résistance mécanique, et analogues.  mechanical strength, and the like.

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La greffe par rayonnement est la technique préférée pour obtenir un tel résultat. La source du rayonnement peut provenir d'isotopes radioactifs comme le cobalt 60, le strontium 90 et le césium 137 ou bien de machines comme des machines à rayons X, des accélérateurs d'électrons et un  Radiation grafting is the preferred technique for achieving such a result. The source of the radiation can come from radioactive isotopes such as cobalt-60, strontium-90 and cesium-137 or machines such as X-ray machines, electron accelerators and

équipement à ultraviolet.ultraviolet equipment.

Le procédé de greffe comporte également l'utilisation de monomères actifs qui rendront hydrophile le substrat de polyéthylene. La sélection de monomères spécifiques dépendra du type du système de batterie. Des monomères qui sont utiles pour la greffe comprennent tous les matériaux qui sont habituellement utilisés pour la greffe des polyéthylènes, comme, par exemple, des monomères qui contiennent des groupes carboxyliques. Des exemples de tels monomères comprennent l'acide acrylique, l'acide méthacrylique, l'acide maléique, l'acide fumarique, l'acide itaconique, l'acide citraconique, l'acide crotonique, l'acrylate de sodium, le méthacrylate de sodium, le méthacrylate de potassium, l'acrylate d'hydroéthyle, l'acrylate d'hydroxypropyle, le méthacrylate d'hydroxyéthyle et le méthacrylate d'hydroxypropyle, les acrylates d'hydroxy alkyle et les méthacrylates d'hydroxy alkyle. Les monomères préférés sont l'acide méthacrylique et/ou le méthacrylate d'hydroxyéthyle. On peut également  The grafting method also includes the use of active monomers that will hydrophilize the polyethylene substrate. The selection of specific monomers will depend on the type of battery system. Monomers that are useful for grafting include all materials that are typically used for grafting polyethylenes, such as, for example, monomers that contain carboxylic groups. Examples of such monomers include acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, crotonic acid, sodium acrylate, methacrylate, and the like. sodium, potassium methacrylate, hydroethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, hydroxyethyl methacrylate and hydroxypropyl methacrylate, hydroxy alkyl acrylates and hydroxy alkyl methacrylates. Preferred monomers are methacrylic acid and / or hydroxyethyl methacrylate. We can also

utiliser des mélanges de monomères ci-dessus.  use monomer mixtures above.

La greffe sera typiquement obtenue par l'un des processus qui suivent. Le substrat peut être irradié à sec et  The transplant will typically be obtained by one of the following processes. The substrate can be irradiated dry and

subséquemment trempé dans une solution de monomère.  subsequently soaked in a monomer solution.

Alternativement, le substrat peut être irradié en présence d'une solution de monomère. La solution de monomère comprendra un ou plusieurs des monomères décrit ci-dessus. Le pourcentage des monomères dans les solutions ci-dessus peut être compris en général entre 0,1% en poids et 100% en volume. Les processus préférés de greffe seront mieux décrits  Alternatively, the substrate may be irradiated in the presence of a monomer solution. The monomer solution will comprise one or more of the monomers described above. The percentage of the monomers in the above solutions can be in general between 0.1% by weight and 100% by volume. Preferred transplant processes will be better described

dans les exemples qui suivent.in the examples that follow.

L'utilisation d'une membrane microporeuse qui a l'aptitude de rester mouillable sur une longue période de temps, par la formation d'un séparateur de batterie, donne au  The use of a microporous membrane which has the ability to remain wettable over a long period of time, by forming a battery separator, gives the

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séparateur résultant une aptitude fortement améliorée à absorber l'électrolyte en comparaison avec les séparateurs en feuilles microporeuses connus. Cette propriété est particulièrement utile pour former des batteries du type "pauvre en électrolyte" (recombinantes) o l'aptitude du séparateur à absorber et à retenir l'électrolyte est critique par le fait que le seul électrolyte présent est celui absorbé par le séparateur et la plaque. La permanence de l'hydrophilicité permet également une meilleure performance  separator resulting in a greatly improved ability to absorb electrolyte compared with known microporous sheet separators. This property is particularly useful for forming batteries of the "electrolyte-poor" type (recombinant) where the ability of the separator to absorb and retain the electrolyte is critical in that the only electrolyte present is that absorbed by the separator and the plaque. The permanence of the hydrophilicity also allows a better performance

et une plus longue durée de vie de la batterie.  and a longer life of the battery.

Les séparateurs de la présente invention ont une grande variété de propriétés. Les méthodes pour évaluer un échantillon de séparateur afin de déterminer si ces propriétés existent sont données dans les paragraphes  The separators of the present invention have a wide variety of properties. The methods for evaluating a separator sample to determine if these properties exist are given in paragraphs

suivants.following.

Le processus pour déterminer la porosité d'un séparateur comporte l'utilisation d'un Densitomètre de Gurley qui mesure le temps qu'il faut pour le passage d'un volume fixe d'air à travers la membrane à une pression donnée. De  The process for determining the porosity of a separator involves the use of a Gurley Densitometer which measures the time it takes for a fixed volume of air to pass through the membrane at a given pressure. Of

plus courts temps réfléchissent des membranes plus poreuses.  shorter times reflect more porous membranes.

Une mesure plus précise consiste à mesurer la densité de la membrane (D) et la densité de la masse du polymère (Do) et à calculer la porosité en utilisant la formule: % porosité = Do Dx 100 Do Le processus pour déterminer la grandeur moyenne des pores d'un séparateur est la technique du point de bulle en utilisant un porosimètre Coulter qui donne les grandeurs  A more accurate measurement is to measure the density of the membrane (D) and the density of the polymer mass (Do) and to calculate the porosity using the formula:% porosity = Do Dx 100 Do The process for determining the average size pores of a separator is the bubble point technique using a Coulter porosimeter that gives the magnitudes

maximale et minimale d'écoulement dans les pores.  maximum and minimum flow in the pores.

Le processus pour déterminer la résistance électrolyte d'un séparateur est décrit chez J. Cooper et autres, éditeurs "Characteristics of Separators for Alkaline Silver Oxide-Zinc Secondary Batteries" (Air Force Aeropropulsion Laboratory, Dayton, Ohio, Septembre 1965), Chapître 6B. Des échantillons du séparateur à tester sont découpés en triple puis trempés  The process for determining the electrolyte resistance of a separator is described in J. Cooper and others, editors "Characteristics of Separators for Alkaline Silver Oxide-Zinc Secondary Batteries" (Air Force Aeropropulsion Laboratory, Dayton, Ohio, September 1965), Chapter 6B . Samples of the separator to be tested are cut in triplicate and then quenched

dans un électrolyte à 40% de KOH pendant une heure à 24 1 C.  in an electrolyte at 40% KOH for one hour at 24 ° C.

La cellule utilisée pour le test est le Modèle 2401 RAI de Pall et elle se compose de deux demi-cellules avec des  The cell used for the test is Pall Model 2401 RAI and consists of two half-cells with

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électrodes en platine opérant à 1000 Hz. Les mesures de la résistance de la cellule avec le séparateur en place dans la cellule (Rs) et sans le séparateur (Rc) dans 40% de KOH sont enregistrées. La résistance électrolytique du séparateur (R) est donnée par l'équation: R = Rs - Rc La résistance à la traction du séparateur est mesurée selon ASTM D-638- 60T. Un testeur Instron de table est utilisé aux conditions suivantes: échantillon de 3,81 x 1,27 cm, séparation de 2,54 cm entre les pinces, taux de contrainte de cm/minute, et température de 23 C. La résistance à la traction à la rupture est calculée sous la forme de F/W o F est la charge à la rupture (kg) et W est la largeur de l'échantillon (mm). Le pourcentage d'allongement est déterminé en soustrayant la distance initiale entre la pince à partir de l'allongement à la rupture et en divisant ce résultat par la distance initiale entre les pinces. Ce résultat est multiplié par 100 pour donner un pourcentage d'allongement. Le rapport d'absorption de KOH et le taux d'absorption  Platinum electrodes operating at 1000 Hz. Measurements of cell resistance with the separator in place in the cell (Rs) and without the separator (Rc) in 40% KOH are recorded. The electrolytic resistance of the separator (R) is given by the equation: R = Rs-Rc The tensile strength of the separator is measured according to ASTM D-638-60T. An Instron table tester is used under the following conditions: 3.81 x 1.27 cm sample, 2.54 cm separation between clamps, cm / min strain rate, and 23 C temperature. tensile strength at break is calculated as F / W where F is the breaking load (kg) and W is the width of the sample (mm). The percentage of elongation is determined by subtracting the initial distance between the clamp from the elongation at break and dividing this result by the initial distance between the clamps. This result is multiplied by 100 to give a percentage of elongation. The absorption ratio of KOH and the absorption rate

de KOH quantifient l'aptitude du matériau à absorber KOH.  of KOH quantify the ability of the material to absorb KOH.

Pour déterminer le rapport d'absorption d'un échantillon, on pèse un échantillon de 0,2 à 0,5 g et on le place dans un bécher contenant 200 ml de KOH à 40%, pendant une heure, à température ambiante. L'échantillon est enlevé et on laisse  To determine the absorption ratio of a sample, a sample of 0.2 to 0.5 g was weighed and placed in a beaker containing 200 ml of 40% KOH for one hour at room temperature. The sample is removed and left

l'électrolyte en excès s'égoutter pendant trois minutes.  the excess electrolyte drip for three minutes.

L'échantillon mouillé est alors repesé. Le rapport d'absorption est le poids de l'échantillon lorsqu'il est mouillé divisé par le poids de l'échantillon quand il est sec. Pour déterminer le taux d'absorption d'un séparateur, on place un disque du séparateur de 3,81 cm de diamètre dans un bécher rempli de KOH à 40%. Le temps qu'il faut pour mouiller 90-100% de la surface de l'échantillon est enregistré. 90 secondes est le temps maximum permis pour une pleine saturation.  The wet sample is then reweighed. The absorption ratio is the weight of the sample when wet divided by the weight of the sample when it is dry. To determine the rate of absorption of a separator, a separator disk of 3.81 cm in diameter is placed in a beaker filled with 40% KOH. The time it takes to wet 90-100% of the surface of the sample is recorded. 90 seconds is the maximum time allowed for full saturation.

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La stabilité à l'oxygène ou la résistance à l'oxydation d'un séparateur est importante par le fait qu'un séparateur qui n'est pas stable vis-àvis de l'oxydation dans une batterie aura pour résultat une mauvaise performance électrique, se manifestant par une courte durée de conservation et durée d'utilisation. Le test utilisé pour mesurer la résistance à l'oxydation est décrit chez J. Cooper et autres, éditeur "'Characteristics of Separators for Alkaline Silver Oxide-Zinc Secondary Batteries" (Air Force Aeropropulsion Laboratory, Dayton, Ohio, Septembre 1965) Chapitre 8. Le test nécessite de placer environ 1 g de l'échantillon sec dans un bécher contenant 250 ml de 35% KOH et 5% KMnO4 et de l'y submerger complètement. Avec un couvercle en verre, le bécher est maintenu à 50 C pendant une heure. L'échantillon doit alors être lavé dans 5% d'acide oxalique avec ensuite de l'eau désionisée. L'échantillon est subséquemment séché et repesé. La stabilité est terminée en calculant le pourcentage de perte de poids et les changements de résistance électrolytique. Le pourcentage de perte de poids est donné par la formule: % perte de poids = Wi - Wf x 100, wi o Wi est le poids initial et Wf est le poids final de l'échantillon. La stabilité à long terme à température élevée d'un séparateur est un paramètre que l'on peut déterminer en examinant les changements de dimension et de résistance électrolytique d'un échantillon après avoir trempé l'échantillon dans KOH à 80 C pendant 24 heures. Tous les grands changements de ces propriétés sont une indication de la dégradation. Pour déterminer la stabilité à long terme, on teste un échantillon du séparateur de 11,4 x 3,81 cm pour déterminer sa résistance électrolytique initiale dans 40% de KOH. l'échantillon est alors immergé dans 40% de KOH et est maintenu à 80 C pendant 24 heures. Après refroidissement, on mesure les dimensions de l'échantillon ainsi que sa résistance électrolytique. Tout changement de dimension est  The oxygen stability or the oxidation resistance of a separator is important in that a separator which is not stable with respect to oxidation in a battery will result in poor electrical performance, manifested by a short shelf life and duration of use. The test used to measure oxidation resistance is described in J. Cooper et al., Editor "The Characteristics of Separators for Alkaline Silver Oxide-Zinc Secondary Batteries" (Air Force Aeropropulsion Laboratory, Dayton, Ohio, September 1965). The test requires placing about 1 g of the dry sample in a beaker containing 250 ml of 35% KOH and 5% KMnO4 and submerging it completely. With a glass lid, the beaker is kept at 50 ° C for one hour. The sample should then be washed in 5% oxalic acid followed by deionized water. The sample is subsequently dried and reweighed. Stability is complete by calculating the percentage of weight loss and changes in electrolyte resistance. The percentage of weight loss is given by the formula:% weight loss = Wi - Wf x 100, where w is the initial weight and Wf is the final weight of the sample. The long-term high temperature stability of a separator is a parameter that can be determined by examining changes in size and electrolytic strength of a sample after soaking the sample in KOH at 80 ° C for 24 hours. All major changes in these properties are an indication of degradation. To determine long-term stability, a sample of the 11.4 x 3.81 cm separator was tested for initial electrolytic strength in 40% KOH. the sample is then immersed in 40% of KOH and kept at 80 ° C. for 24 hours. After cooling, the dimensions of the sample and its electrolytic resistance are measured. Any change of dimension is

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calculé en tant que pourcentage de dilatation. Ce pourcentage est déterminé en soustrayant l'aire de l'échantillon après l'avoir trempé de l'aire d'origine, en divisant ce résultat par l'aire d'origine de l'échantillon et en multipliant par  calculated as a percentage of expansion. This percentage is determined by subtracting the area of the sample after soaking from the area of origin, dividing this result by the area of origin of the sample and multiplying by

100.100.

La perméabilité à l'air d'un séparateur est une mesure du temps requis pour qu'un volume fixe d'air traverse une aire standard sous une légère pression. Le processus est décrit dans ASTM D-726-58. L'instrument utilisé pour ce test est un densitomètre Gurley Modèle 4110. Pour effectuer le test, on insère un échantillon et on le fixe dans le densitomètre. Le gradient du cylindre est élevé à la ligne à cc (100 ml) puis on le laisse tomber sous son propre poids. Le temps (en secondes) qu'il faut pour le passage de  The air permeability of a separator is a measure of the time required for a fixed volume of air to pass through a standard area under a slight pressure. The process is described in ASTM D-726-58. The instrument used for this test is a Gurley Model 4110 densitometer. To carry out the test, a sample is inserted and fixed in the densitometer. The cylinder gradient is raised to the dc line (100 ml) and then dropped under its own weight. The time (in seconds) it takes for the passage of

100 cc d'air à travers l'échantillon est enregistré.  100 cc of air through the sample is recorded.

L'épaisseur d'un échantillon est la moyenne de dix mesures d'épaisseur prises sur une section de 929 cm2 de l'échantillon. La tension de surface de mouillage critique (CWST) d'un milieu poreux est la tension de surface entre celle du liquide qui est absorbé et celle du liquide qui n'est pas  The thickness of a sample is the average of ten thickness measurements taken on a 929 cm2 section of the sample. The critical wetting surface tension (CWST) of a porous medium is the surface tension between that of the liquid that is absorbed and that of the liquid that is not

absorbé, en un temps prédéterminé, par le milieu poreux.  absorbed, in a predetermined time, by the porous medium.

Ainsi, des liquides ayant des tensions de surface plus faibles que CWST d'un milieu poreux mouilleront spontanément le milieu lors d'un contact et si le milieu est poreux, le traverseront facilement. D'autre part, des liquides ayant une tension de surface plus importante que CWST d'un milieu poreux peuvent ne pas du tout traverser à de faibles différences de pression et à des différences de pression  Thus, liquids with lower surface tensions than CWST of a porous medium will spontaneously wet the medium upon contact and if the medium is porous, will easily pass through it. On the other hand, liquids with a greater surface tension than CWST of a porous medium may not pass through at all with small pressure differences and pressure differences.

suffisamment élevées, ils peuvent traverser irrégulièrement.  high enough, they can cross irregularly.

Comme cela est révélé dans le brevet US No. 4 880 548, la valeur de CWST d'un milieu poreux peut être déterminée en appliquant individuellement des gouttes d'une série de liquides ayant des tensions de surface variant de 0,002 à 0,004 N/m et en observant l'absorption ou la non absorption  As disclosed in U.S. Patent No. 4,880,548, the CWST value of a porous medium can be determined by individually applying drops of a series of liquids having surface tensions ranging from 0.002 to 0.004 N / m. and observing the absorption or non-absorption

de chaque liquide avec le temps.of each liquid with time.

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Un test de remouillabilité a été conçu pour mesurer la mouillabilité du séparateur après l'avoir extrait avec un solvant tel que l'eau ou le chlorure de méthylène. Si la mouillabilité n'est pas permanente, la valeur de CWST diminue et la résistance électrolytique augmente rapidement. Pour entreprendre ce test, on mesure et on enregistre la valeur de CWST et la résistance électrolytique d'un échantillon du séparateur. On découpe un morceau de 11,4 x 3,8 cm de cet échantillon et on l'immerge dans l'eau à 80 C pendant 30 minutes. Apres refroidissement et plus ample rinçage, le morceau est séché à l'air et on mesure CWST et la résistance électrolytique. On compare alors CWST et la résistance électrolytique aux valeurs obtenues d'un test de l'échantillon d'origine. Un second morceau de 11,4 x 3,8 cm est découpé du même échantillon de séparateur et est immergé dans le chlorure de méthylène pendant 15 minutes à température ambiante. Le morceau est alors lavé avec de l'eau désionisée et est séché à l'air. On mesure alors la valeur de CWST et la résistance électrolytique et on compare avec les  A rewettability test was designed to measure the wettability of the separator after being extracted with a solvent such as water or methylene chloride. If the wettability is not permanent, the CWST value decreases and the electrolyte resistance increases rapidly. To undertake this test, the CWST value and the electrolytic resistance of a sample of the separator are measured and recorded. An 11.4 x 3.8 cm piece of this sample is cut out and immersed in water at 80 ° C. for 30 minutes. After cooling and further rinsing, the piece is air-dried and CWST and electrolytic resistance are measured. The CWST and the electrolytic resistance are then compared to the values obtained from a test of the original sample. A second piece of 11.4 x 3.8 cm is cut from the same separator sample and is immersed in methylene chloride for 15 minutes at room temperature. The piece is then washed with deionized water and air dried. The value of CWST and the electrolytic resistance are then measured and compared with the

valeurs obtenues de test sur l'échantillon d'origine.  obtained test values on the original sample.

Les séparateurs de la présente invention peuvent remplacer les séparateurs couramment utilisés dans une grande variété de batteries comprenant, aussi bien les piles  The separators of the present invention can replace the separators commonly used in a wide variety of batteries including both batteries.

inondées que les batteries alcalines pauvres en électrolyte.  flooded as alkaline batteries poor in electrolyte.

Les séparateurs peuvent également être utilisés dans une grande variété d'autres batteries comme des batteries au nickel-cadmium, au nickel-hydrure d'un métal, au nickel-zinc,  Separators can also be used in a wide variety of other batteries such as nickel-cadmium, nickel-hydride metal, nickel-zinc batteries,

au nickel-fer, au zinc-air, à l'argent-cadmium, au zinc-  nickel-iron, zinc-air, silver-cadmium, zinc-

bioxyde de manganèse et au zinc-halogène (comme zinc-chlore et zincbrome). La conception et les méthodes de construction des batteries cidessus sont bien connues de ceux qui sont  manganese dioxide and zinc-halogen (such as zinc-chlorine and zinc-bromine). The design and construction methods of the above batteries are well known to those who are

compétents en la matière.competent in the matter.

Les exemples qui suivent illustreront mieux la présente invention mais bien entendu, ne doivent pas en limiter le  The examples which follow will better illustrate the present invention but of course, should not limit the

cadre.frame.

13 270516613 2705166

Exemple 1.Example 1

Cet exemple illustre les caractéristiques des membranes microporeuses en polyethylene du type utile dans la préparation du séparateur de batterie de la présente invention. Quatre membranes microporeuses en polyethylene, ayant des propriétés variables, ont été obtenues de DSM sous la désignation commerciale Séparateurs Hydrophobes Microporeux pour Batterie UHMW-PE. Chacune des membranes a été soumise à une grande variété de tests et les  This example illustrates the characteristics of the microporous polyethylene membranes of the type useful in the preparation of the battery separator of the present invention. Four microporous polyethylene membranes having varying properties were obtained from DSM under the trade designation UHMW-PE Microporous Hydrophobic Separators. Each of the membranes has been subjected to a wide variety of tests and

caractéristiques sont montrées au Tableau 1 ci-dessous.  characteristics are shown in Table 1 below.

Tableau 1Table 1

Propriétés Substrat 1A Substrat lB Substrat lC Substrat 1D Epaisseur (gm) 20 17,8 20 30 Poids de base(g/m2) 8,59 6,55 3,9 7,26 Traction (kg/m) D.M.= 67,8 55,4 28,57 30,36  Properties Substrate 1A Substrate 1B Substrate 1C Substrate 1D Thickness (gm) 20 17.8 20 30 Base weight (g / m2) 8.59 6.55 3.9 7.26 Traction (kg / m) DM = 67.8 55.4 28.57 30.36

D.T.= 73,2 83,9 58,9 73,2D.T. = 73.2 83.9 58.9 73.2

Allongement (%) D.M.= 291 391 446,5 410,8  Lengthening (%) DM = 291 391 446.5 410.8

D.T.= 389 317,9 267,9 214,3D.T. = 389 317.9 267.9 214.3

CWST (N/m) 0,030 0,030 0,033 0,030 KL alcool (bars) 0,17 0,89 0,41-0, 0,138-0  CWST (N / m) 0.030 0.030 0.033 0.030 KL alcohol (bars) 0.17 0.89 0.41-0, 0.138-0

Point de fusion 140,5 142,8 143,4 --  Melting point 140.5 142.8 143.4 -

( C,DSC)(C, DSC)

Stabilité à la 140,5 142,8 143,4 --  Stability at 140.5 142.8 143.4 -

chaleur (% rétrécissement) C/4 h 16,60 29,69 89 25 C/8 h 4,63 6,29 21 12 C/4 h 1, 56 8,96 20 13 C/16 h 1,56 1,75 10 6  heat (% shrinkage) C / 4 h 16.60 29.69 89 25 C / 8 h 4.63 6.29 21 12 C / 4 h 1, 56 8.96 20 13 C / 16 h 1.56 1, 75 10 6

14 270516614 2705166

Exemple 2.Example 2

Deux des membranes microporeuses en polyéthylène de l'Exemple 1, c'est-àdire les substrats 1A et lB, sont passées à travers un bain de monomère consistant en 6% d'acide méthacrylique, 10% de méthacrylate d'hydroxyéthyle, 0,05% de diméthacrylate de diéthylène glycol, 25% de TBA et 58,95% d'eau désionisée à une vitesse de 9,1 mètres/mn. Les membranes sont instantanément devenues transparentes. Les membranes mouillées ont été exposées à 10 Mrad d'un rayonnement d'un faisceau d'électrons. Après exposition, les membranes ont été chauffées dans un four à 60 C pendant 1 heure. Les membranes ont alors été rincées dans l'eau désionisée pendant 2 heures et séchées dans un four o circulait de l'air à 60 C pendant 20 minutes. Les séparateurs, respectivement désignés par 2A et 2B, étaient mouillables à l'eau, ayant une valeur de CWST de 0,090 N/n, et possédaient une très faible résistance électrolytique de 9 mQ-6,45 cm2. Comme cela est démontré à l'Exemple 1, les membranes non greffées étaient hydrophobes ayant une valeur de CWST d'environ 0,030 kg/m et possédaient une très forte  Two of the microporous polyethylene membranes of Example 1, i.e., substrates 1A and 1B, are passed through a monomer bath consisting of 6% methacrylic acid, 10% hydroxyethyl methacrylate, 05% diethylene glycol dimethacrylate, 25% TBA and 58.95% deionized water at a rate of 9.1 meters / min. The membranes instantly became transparent. Wet membranes were exposed to 10 Mrad of electron beam radiation. After exposure, the membranes were heated in an oven at 60 ° C for 1 hour. The membranes were then rinsed in deionized water for 2 hours and dried in an oven where air was circulated at 60 ° C. for 20 minutes. The separators, respectively designated 2A and 2B, were wettable with water, having a CWST value of 0.090 N / n, and had a very low electrolytic resistance of 9 mΩ-6.45 cm 2. As demonstrated in Example 1, the non-grafted membranes were hydrophobic having a CWST value of about 0.030 kg / m and had a very high

résistance électrolytique.electrolytic resistance.

D'autres caractéristiques des présents séparateurs A et B sont montrées au Tableau 2 ainsi que, pour la comparaison, les caractéristiques d'un séparateur du commerce, Celgard   Other features of the present separators A and B are shown in Table 2 as well as, for comparison, the characteristics of a commercial separator, Celgard

3401 (Hoechst-Celanese).3401 (Hoechst-Celanese).

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Tableau 2Table 2

Propriétés Exemple 2A Exemple 2B CelgardO 3401 Epaisseur (ym) 38 25 25 Poids de base (g/m2) 10,87 7,75 16,87 Résistance à la traction (kg/m)  Properties Example 2A Example 2B CelgardO 3401 Thickness (ym) 38 25 25 Base weight (g / m2) 10.87 7.75 16.87 Tensile strength (kg / m)

DM 80,37 80,37 342,9DM 80.37 80.37 342.9

DT 71,44 82,15 32,14DT 71.44 82.15 32.14

Résistance électrolytique (mQ2-6,45cm2 dans 40% KOH à 9 8 22 température ambiante) CWST (N/m) 0, 090<5sec 0,090<lmin 0,090<min CWST après trempage dans MeCl2 pendant 15 minutes 0,086<10sec 0,086<10sec 0,032 Ecoulement d'air Gurley 55 306 (s/lOml) 6 Taux d'absorption de KOH 6 8 6 (s) Rapport d'absorption de KOH 13,5 22,5 2,91 (g mouillé/g sec) Dilatation dans KOH (%) Température ambiante L O O O  Electrolytic resistance (mQ2-6.45cm2 in 40% KOH at room temperature) CWST (N / m) 0.090 <5sec 0.090 <lmin 0.090 <min CWST after soaking in MeCl2 for 15 minutes 0.086 <10sec 0.086 <10sec 0.032 Gurley air flow 55 306 (s / 10ml) 6 KOH absorption rate 6 8 6 (s) Absorption ratio of KOH 13.5 22.5 2.91 (wet g / g dry) Dilatation in KOH (%) Room temperature LOOO

1 0 0 01 0 0 0

C L +0,6 +0,5 0,5 C L +0.6 +0.5 0.5

1 +0,8 +0,8 +0,81 +0.8 +0.8 +0.8

Stabilité thermique (%) à sec: 80 C 1 heure -1,3 -1, 3 -2,5 mouillé dans KOH:80 C +1,4 +1,3 +1,3 1 heure  Thermal stability (%) when dry: 80 C 1 hour -1,3 -1, 3 -2,5 wet in KOH: 80 C +1,4 +1,3 +1,3 1 hour

Stabilité à long terme (mi-Long-term stability (half

6,45cm2 à 80 C/24h) Résistance initiale 9 8 21 Résistance finale 9 6 14  6.45 cm2 at 80 C / 24h) Initial resistance 9 8 21 Final strength 9 6 14

16 270516616 2705166

Comme on peut le voir, les échantillons 2A et 2B sont très minces et ont un poids de base plus faible que Celgard 3401. Les échantillons ne présentent pas de résistances asymétriques à la traction dans les directions de la machine et transversale. Ils présentent une perméabilitéau gaz bien plus importante et absorbent beaucoup plus de l'électrolyte de KOH que Celgard 3401. Ces propriétés sont très  As can be seen, samples 2A and 2B are very thin and have a lower basis weight than Celgard 3401. The samples do not exhibit asymmetrical tensile strengths in the machine and transverse directions. They have a much higher gas permeability and absorb much more of the KOH electrolyte than Celgard 3401. These properties are very

importantes pour des batteries secondaires pauvres.  important for poor secondary batteries.

Exemple 3.Example 3

La membrane en polyéthylene microporeux de l'Exemple 1, c'est-à-dire le substrat 1C, a été enroulée en interfoliant Reemay et on l'a trempée dans une solution de monomère composée de 0,8% d'acide méthacrylique, 0, 5% de méthacrylate d'hydroxyéthyle, 20% de TBA, 1% de diméthacrylate de polyéthylene glycol (600) et 77,7% d'eau désionisée. Le  The microporous polyethylene membrane of Example 1, i.e., the 1C substrate, was wound by interfolizing Reemay and quenched in a monomer solution composed of 0.8% methacrylic acid, 0.5% hydroxyethyl methacrylate, 20% TBA, 1% polyethylene glycol dimethacrylate (600) and 77.7% deionized water. The

rouleau a été évacué pendant 15 minutes et scellé.  roll was evacuated for 15 minutes and sealed.

Subséquemment, le rouleau a été exposé à un rayonnement gamma à une dose de 10 000 rad/h pendant 20 heures jusqu'à une dose totale de 0,2 Mrad. Le rouleau a été déroulé et rincé dans l'eau désionisée pendant 2 heures. On l'a alors séché dans un four o circulait de l'air à 60 C pendant 20 minutes. Le séparateur résultant était mouillable à l'eau et possédait une épaisseur de 0,203 pm et une résistance électrolytique de 36 miQ-6,45 cm2. Cet échantillon montre que l'on peut obtenir l'hydrophilicité par une greffe au rayonnement gamma. La stabilité dimensionnelle du séparateur dans différents  Subsequently, the roll was exposed to gamma radiation at a dose of 10,000 rad / hr for 20 hours to a total dose of 0.2 Mrad. The roll was unrolled and rinsed in deionized water for 2 hours. It was then dried in an oven where air was circulated at 60 ° C. for 20 minutes. The resulting separator was wettable with water and had a thickness of 0.203 μm and an electrolytic resistance of 36 ml-6.45 cm 2. This sample shows that the hydrophilicity can be obtained by gamma radiation grafting. The dimensional stability of the separator in different

électrolytes est montrée au Tableau 3.  electrolytes is shown in Table 3.

Tableau 3Table 3

Electrolyte Dilatation en Dilatation en longueur largeur  Electrolyte Dilatation dilated in length width

% KOH 0% 0%% KOH 0% 0%

28% NaOH 0% 3%28% NaOH 0% 3%

% H2SO4 5,5% 0%% H2SO4 5.5% 0%

17 270516617 2705166

Exemple 4.Example 4

Une membrane en polyéthylène microporeux de l'Exemple 1, c'est-à-dire le substrat 1C, est passé à travers un bain de monomère comprenant 10% d'acide méthacrylique, 1,5% de diméthacrylate de polyéthylene glycol 600, 30% de TBA et 58,5% d'eau désionisée à 9,1 m/mn. La membrane est immédiatement devenue transparente. La membrane mouillée a alors été exposée à un rayonnement d'un faisceau d'électrons jusqu'à une dose totale de 10 Mrad. Le séparateur résultant a été rincé dans l'eau désionisée pendant 1 heure et séché dans un four o circulait de l'air à 60 C pendant 20 minutes. Le séparateur résultant était mouillable à l'eau et avait une  A microporous polyethylene membrane of Example 1, i.e., substrate 1C, was passed through a monomer bath comprising 10% methacrylic acid, 1.5% polyethylene glycol 600 dimethacrylate, % TBA and 58.5% deionized water at 9.1 m / min. The membrane immediately became transparent. The wet membrane was then exposed to radiation from an electron beam to a total dose of 10 Mrad. The resulting separator was rinsed in deionized water for 1 hour and dried in an oven where air was circulated at 60 ° C. for 20 minutes. The resulting separator was wettable with water and had a

épaisseur de 23 pm et une résistance électrolytique de 14 mn-  thickness of 23 μm and an electrolytic resistance of 14 minutes

6,45 cm2. La résistance électrolytique à températures élevées  6.45 cm2. Electrolytic resistance at high temperatures

du séparateur est montrée au Tableau 4.  of the separator is shown in Table 4.

Tableau 4.Table 4.

Température Résistance électrolytique (mQ-6,45 cm2)  Temperature Electrolytic resistance (mQ-6.45 cm2)

C 17 C 17

C 9 C 9

C 5 C 5

C 6 C 6

C 6 C 6

Le séparateur est relativement stable dans l'électrolyte de KOH à des températures comprises entre 40 et C et de plus, il possède une très faible résistance électrolyte.  The separator is relatively stable in the KOH electrolyte at temperatures between 40 and C and furthermore has a very low electrolyte resistance.

Exemple 5.Example 5

Une membrane en polyéthylène microporeux de l'Exemple 1, c'est-à- dire le substrat 1D, a été exposée à un rayonnement d'un faisceau d'électrons sous une atmosphère inerte d'azote jusqu'à une dose totale de 10 Mrad puis on l'a plongée dans un bain de monomère consistant en 10% MA, 30% TBA et 60% d'eau distillée. La membrane greffée a été laissée  A microporous polyethylene membrane of Example 1, i.e., the 1D substrate, was exposed to electron beam radiation under an inert nitrogen atmosphere to a total dose of 10. Mrad and then immersed in a monomer bath consisting of 10% MA, 30% TBA and 60% distilled water. The grafted membrane was left

18 270516618 2705166

au repos pendant 48 heures à température ambiante et ensuite on l'a rincée dans l'eau désionisée pendant 2 heures et on l'a séchée à l'air pendant une nuit. Le séparateur était mouillable à l'eau, ayant une valeur de CWST de 0,085 N/m. Le séparateur a été mouillé en 15 secondes avec une solution à % de KOH et instantanément mouillé avec une solution à 40% de H2SO4 concentré. Le séparateur avait une bonne uniformité  at rest for 48 hours at room temperature and then rinsed in deionized water for 2 hours and air dried overnight. The separator was wettable with water, having a CWST value of 0.085 N / m. The separator was wetted in 15 seconds with a% KOH solution and instantly wetted with a 40% concentrated H2SO4 solution. The separator had good uniformity

et possédait une résistance électrolytique de 10 mQ-6,45 cm2.  and had an electrolytic resistance of 10 mΩ-6.45 cm 2.

Le séparateur était compatible au bout de 24 heures à 50 C aussi bien dans l'électrolyte de KOH que dans H2SO4 concentré.  The separator was compatible after 24 hours at 50 C both in the KOH electrolyte and in concentrated H 2 SO 4.

Exemple 6Example 6

On a enroulé 60 cm de la membrane de polyéthylène de l'Exemple 1, c'està-dire le substrat 1D, en un rouleau avec papier interfolié. Ce rouleau a alors été introduit dans un tube de test qui contenait une solution aqueuse à 10% d'un monomère d'acide acrylique. Le tube a été évacué avec une pompe à vide pendant 5 minutes et scellé. Le tube et son contenu ont été irradiés dans une fosse à Co-60 à une dose de 10 000 rad/h pendant 20 heures. Apres le traitement de rayonnement, la membrane greffée a été lavée à l'eau chaude et séchée. La membrane résultante de séparateur était mouillable à l'eau et possédait une résistance électrolytique de 25 mQ-6.45 cm2. Cet exemple montre que des acides autres que l'acide méthacrylique peuvent être utilisés pour la  60 cm of the polyethylene membrane of Example 1, i.e., the 1D substrate, was wound into a roll with interfolded paper. This roll was then introduced into a test tube which contained a 10% aqueous solution of an acrylic acid monomer. The tube was evacuated with a vacuum pump for 5 minutes and sealed. The tube and its contents were irradiated in a Co-60 pit at a dose of 10,000 rad / h for 20 hours. After the radiation treatment, the grafted membrane was washed with hot water and dried. The resulting separator membrane was wettable with water and had an electrolyte resistance of 25 mΩ-6.45 cm 2. This example shows that acids other than methacrylic acid can be used for

greffe afin d'obtenir des séparateurs hydrophiles.  graft to obtain hydrophilic separators.

Exemple 7Example 7

Le processus de l'Exemple 6 a été reproduit, à l'exception que l'on a utilisé une solution aqueuse de monomère à 10% d'acide méthacrylique au lieu de la solution aqueuse de monomère à 10% d'acide acrylique. Le séparateur résultant était mouillable à l'eau et possédait une résistance électrolytique de 12 mQ-6,45 cm2 dans 40% de KOH et 18 mQ- 6,45 cm2 dans 40% de H2SO4. Le séparateur était stable dans les deux électrolytes de KOH et H2SO4. Apres une semaine dans KOH et H2S04, le séparateur avait une résistance  The procedure of Example 6 was repeated except that an aqueous solution of 10% methacrylic acid monomer was used instead of the 10% acrylic acid monomer aqueous solution. The resulting separator was wettable with water and had an electrolytic strength of 12 mΩ-6.45 cm 2 in 40% KOH and 18 mΩ-6.45 cm 2 in 40% H 2 SO 4. The separator was stable in both electrolytes of KOH and H2SO4. After a week in KOH and H2SO4, the separator had a resistance

électrolyte de 10 mI-6,45 cm2 dans 40% de KOH et 27 nmQ-  electrolyte of 10 mI-6.45 cm 2 in 40% KOH and 27 nm -1.

19 270516619 2705166

6,45cm2 dans 40% de H2SO4. L'intégrité physique du séparateur  6.45 cm2 in 40% H2SO4. The physical integrity of the separator

est restée intacte.remained intact.

Exemple 8.Example 8.

Un rouleau d'une membrane en polyéthylène microporeux de l'Exemple 1, c'est-à-dire le substrat lB, a été exposé à un faisceau d'électrons sous une atmosphère d'azote inerte (concentration en oxygène plus faible que 40 ppm) jusqu'à une dose totale de 10 Mrad. On a alors immédiatement fait passer la membrane à travers un bain d'une solution contenant 10% de méthacrylate d'hydroxyéthyle, 6% d'acide méthacrylique, 0,05% de diméthacrylate de diéthylène glycol, 25% de TBA et 58,95% d'eau désionisée. Le rouleau a été stocké sous azote pendant 4 jours à température ambiante. Il a été subséquemment lavé avec égouttement pendant 4 heures et séché à l'air. Le séparateur résultant étant instantanément mouillable à l'eau et a présenté une excellente uniformité de sa résistance électrolytique sur toute sa largeur et toute sa longueur. Une plus ample caractérisation de ce séparateur est donnée au Tableau 5 ainsi qu'une comparaison avec le séparateur  A roll of a microporous polyethylene membrane of Example 1, i.e. substrate 1B, was exposed to an electron beam under an inert nitrogen atmosphere (oxygen concentration lower than 40). ppm) up to a total dose of 10 Mrad. The membrane was then immediately passed through a bath of a solution containing 10% hydroxyethyl methacrylate, 6% methacrylic acid, 0.05% diethylene glycol dimethacrylate, 25% TBA and 58.95. % deionized water. The roll was stored under nitrogen for 4 days at room temperature. It was subsequently washed with dripping for 4 hours and air dried. The resulting separator is instantly wettable with water and exhibited excellent uniformity of electrolytic resistance over its entire width and length. A further characterization of this separator is given in Table 5 as well as a comparison with the separator

Celgard 3401 du commerce.Celgard 3401 Trade.

27051662705166

Tableau 5Table 5

Propriétés Celgard 3401 Exemple 8 Type film microporeux microporeux Epaisseur (pm) 0,025 0,046 Poids de base (g/m2) 16,9 13,5 Résistance 15 9 électrolytique (mn-6,45 cm2 dans 35%  Properties Celgard 3401 Example 8 Microporous microporous film type Thickness (μm) 0.025 0.046 Base weight (g / m 2) 16.9 13.5 Electrolytic resistance 9 (min-6.45 cm 2 in 35%

KOH à 23 C)KOH at 23 C)

Absorption (%) de 35% KOH Méthode séchage au buvard 80 290 Méthode de Gould (%) 220 650 (drainage 2 minutes) Dilatation (%) dans 35% KOH  Absorption (%) 35% KOH Blotting method 80 290 Gould method (%) 220 650 (drainage 2 minutes) Dilatation (%) in 35% KOH

L +0,1 +0,5L +0.1 +0.5

W +0,4 +1,2W +0.4 +1.2

Ecoulement d'air de 350 130 Gurley (s/10 ml) Résistance à la traction (kg/m)  350 130 Gurley air flow (s / 10 ml) Tensile strength (kg / m)

DM 342,9 80,37DM 342.9 80.37

DT 32,14 82,15DT 32.14 82.15

Allongement (%) à la ruptureElongation at break

DM 44 19,4DM 44 19.4

DT 536 16,0DT 536 16.0

Stabilité dans KOH (%) dans 35% de KOH pendant -8 0 une heure d'ébullition (perte de poids) Dilatation (%) à l'air C pendant 1 heure L -3,6 -8  Stability in KOH (%) in 35% KOH for one hour boiling (weight loss) Dilatation (%) in air C for 1 hour L -3.6 -8

1 0 01 0 0

C pendant 1 heure L -4,6 -0,9 C for 1 hour L -4.6 -0.9

1 0 01 0 0

Scellabilité à la OUI OUI chaleur Comme on peut le voir, le séparateur de la présente invention a une plus faible résistance électrolytique que Celgard 3401. Il absorbe également une plus grande quantité de l'électrolyte de KOH et a une plus forte perméabilité aux gaz. Cet exemple démontre également un autre mode de greffe du substrat par faisceau d'électrons pour préparer un  Heat Sealability YES Heat As can be seen, the separator of the present invention has a lower electrolytic resistance than Celgard 3401. It also absorbs a larger amount of the KOH electrolyte and has a higher gas permeability. This example also demonstrates another way of electron beam substrate grafting to prepare a

séparateur selon la présente invention.  separator according to the present invention.

21 270516621 2705166

Exemple 9Example 9

Cet exemple démontre la résistance électrique supérieure à de très basses températures que l'on obtient avec les séparateurs de la présente invention. L'Exemple 8 a démontré que le présent séparateur présentait une plus faible résistance électrique à température ambiante que Celgard 3401 qui est un séparateur microporeux pour batterie bien connu du commerce. La plus faible résistance offerte par le séparateur de la présente invention permet de charger et décharger une batterie plus rapidement, ce qui est une propriété très souhaitable. La résistance électrique du présent séparateur et de ceux qui sont commercialisés a été de plus comparée à de basses températures. Aux températures en dessous de zéro, la résistance électrique du présent séparateur a augmenté bien plus lentement avec la diminution de la température, en comparaison avec le séparateur Celgard 3401. Par conséquent, aux basses températures, les batteries utilisant les séparateurs de la présente invention posséderont une plus forte énergie et une plus forte capacité de puissance que les batteries utilisant le séparateur conventionnel. La résistance électrique du présent séparateur de l'Exemple 8 et du séparateur Celgard 3401 à diverses  This example demonstrates the higher electrical resistance at very low temperatures achieved with the separators of the present invention. Example 8 demonstrated that the present separator had a lower electrical resistance at room temperature than Celgard 3401 which is a well-known commercial microporous battery separator. The lower resistance offered by the separator of the present invention makes it possible to charge and discharge a battery more quickly, which is a very desirable property. The electrical resistance of the present separator and those marketed has been further compared to low temperatures. At temperatures below zero, the electrical resistance of the present separator has increased much more slowly with decreasing temperature compared to the Celgard 3401 separator. Therefore, at low temperatures, the batteries using the separators of the present invention will have higher power and higher power capacity than conventional separator batteries. The electrical resistance of the present separator of Example 8 and the Celgard 3401 separator to various

températures est donnée au Tableau 6.  temperatures is given in Table 6.

Tableau 6Table 6

Séparateur 250C -10 C -20 C -30 C -40 C Exemple 8 9mn-6,45cm2 26 44 86 158 Celgard 20 56 85 155 310  Separator 250C -10 C -20 C -30 C -40 C Example 8 9mn-6,45cm2 26 44 86 158 Celgard 20 56 85 155 310

Exemple 10.Example 10

Cet exemple démontre la stabilité supérieure à l'oxydation que possèdent les séparateurs de la présente  This example demonstrates the superior stability to oxidation possessed by the separators of the present invention.

invention aux hautes températures.invention at high temperatures.

Un échantillon prélevé du séparateur préparé à l'Exemple 8 a été découpé en une bande de 50 x 100 mm et chauffé dans un bécher contenant 5% de KMnO4/35% de KOH  A sample taken from the separator prepared in Example 8 was cut into a 50 x 100 mm strip and heated in a beaker containing 5% KMnO4 / 35% KOH.

22 270516622 2705166

pendant une heure à 50 C. Un échantillon similaire a été prélevé d'un séparateur Celgard 3401 et traité de même. Les deux échantillons ont été lavés avec 5% d'acide oxalique pour dissoudre tout KMnO4 résiduel produit ont été rincés avec de l'eau désionisée. Le pourcentage de perte de poids, la résistance électrique initiale et la résistance électrique finale ont été déterminés avant et après exposition des deux échantillons et les résultats de ces tests sont donnés au  for one hour at 50 C. A similar sample was taken from a Celgard 3401 separator and treated similarly. Both samples were washed with 5% oxalic acid to dissolve any residual KMnO4 product was rinsed with deionized water. The percentage of weight loss, the initial electrical resistance and the final electrical resistance were determined before and after exposure of the two samples and the results of these tests are given in

Tableau 7.Table 7.

Tableau 7Table 7

Séparateur % perte de Résistance Résistance poids initiale finale (mQ-6,45 cm2) (mQ-6,45 cm2) Exemple 8 0,15 9 7 Celgard 3401 15 20 >>5000 *moyenne de trois tests séparés Ces résultats démontrent que des batteries utilisant des séparateurs de la présente invention auront une plus grande durée d'utilisation que des séparateurs conventionnels lors d'une expositions aux mêmes conditions. Le séparateur Celgard 3401 avait une perte de poids bien plus importante et est devenu sensiblement non conducteur dans les conditions n'affectant pas de manière significative le séparateur de la  Separator% Loss of Resistance Resistance final initial weight (mQ-6.45 cm2) (mQ-6.45 cm2) Example 8 0.15 9 7 Celgard 3401 15 20 >> 5000 * average of three separate tests These results demonstrate that Batteries using separators of the present invention will have a greater duration of use than conventional separators at exposures under the same conditions. The Celgard 3401 separator had a much greater weight loss and became substantially non-conductive under conditions that did not significantly affect the separator of the

présente invention.present invention.

Exemple 11.Example 11

Cet exemple démontre la permanence de l'hydrophilicité  This example demonstrates the permanence of hydrophilicity

que possède le séparateur de la présente invention.  possesses the separator of the present invention.

Contrairement à d'autres séparateurs qui obtiennent leur hydrophilicité par addition d'agents mouillants ou d'agents hygroscopiques dans la membrane, lesquels agents peuvent fuir du séparateur, le rendant de nouveau hydrophobe, le séparateur de la présente invention présente une hydrophilicité qui n'est pas sensible à une dégradation par  Unlike other separators which obtain their hydrophilicity by addition of wetting agents or hygroscopic agents in the membrane, which agents can leak from the separator, rendering it hydrophobic again, the separator of the present invention has a hydrophilicity which does not is not susceptible to degradation by

fuite. Deux tests ont été accomplis pour illustrer ce fait.  leak. Two tests have been done to illustrate this fact.

23 270516623 2705166

* Le premier test a consisté à extraire un échantillon avec de l'eau à 80 C pendant 30 minutes et l'autre test consistait à extraire l'échantillon avec du chlorure de méthylène à température ambiante pendant 15 minutes. Les valeurs de CWST et de résistance électrique pour les échantillons de la présente invention et les séparateurs Celgard 3401 ont étéThe first test consisted in extracting a sample with water at 80 ° C. for 30 minutes and the other test consisted of extracting the sample with methylene chloride at room temperature for 15 minutes. The CWST and electrical resistance values for the samples of the present invention and the Celgard 3401 separators were

déterminées et les résultats sont montrés au Tableau 8.  determined and the results are shown in Table 8.

Tableau 8Table 8

Séparateur CWST CWST après CWST après Résistance Résistance initiale extraction à extraction initiale après (N/m) l'eau (N/m) à MeCl4 (mf2extraction (N/m) 6,45cm2) avec MeCl2 (ma- 6,45cm2) Exemple 2A 0,090 0,090 <Ssec 0,086 9 10 Exemple 2B 0,090 0,090 <5sec 0,086 8 10 Celgard 0,090 0, 090 >5sec 0,032 22 >5000 0,087 10sec Il est facilement apparent que le séparateur Celgard 3401 perd de son hydrophilicité et devient hydrophobe lors d'une exposition à un solvant organique comme du chlorure de méthylène. Par ailleurs, sa résistance électrolytique monte fortement. Au contraire, il n'y a aucun changement remarquable du présent séparateur de l'invention lors d'une  CWST CWST separator after CWST after Resistance Initial resistance initial extraction extraction after (N / m) water (N / m) to MeCl4 (mf2extraction (N / m) 6.45cm2) with MeCl2 (ma- 6.45cm2) Example 2A 0.090 0.090 <Ssec 0.086 9 Example 2B 0.090 0.090 <5sec 0.086 8 10 Celgard 0.090 0, 090> 5sec 0.032 22> 5000 0.087 10sec It is readily apparent that the Celgard 3401 separator loses its hydrophilicity and becomes hydrophobic during exposure to an organic solvent such as methylene chloride. Moreover, its electrolytic resistance rises strongly. On the contrary, there is no remarkable change in the present separator of the invention in a

exposition similaire à un solvant organique.  exposure similar to an organic solvent.

Exemple 12.Example 12.

Cet exemple démontre la supériorité du séparateur de la présente invention dans le domaine de la performance  This example demonstrates the superiority of the separator of the present invention in the field of performance

électrochimique en conditions de cycle haute température-  electrochemical in high temperature cycle conditions-

basse température.low temperature.

Une cellule électrochimique a été construite avec une plaque négative en zinc et une plaque positive en oxyde d'argent en utilisant le séparateur préparé à l'Exemple 8 ainsi que le séparateur Celgard 3401. On a utilisé, comme  An electrochemical cell was constructed with a zinc negative plate and a silver oxide positive plate using the separator prepared in Example 8 as well as the Celgard 3401 separator.

24 270516624 2705166

électrolyte, une solution aqueuse à 40% de KOH. La tension à circuit ouvert a été mesurée et enregistrée. La cellule a été chauffée à 60 C pendant 30 minutes puis refroidie à 5 C pendant 75 minutes. Apres avoir chauffé à température ambiante, la tension en circuit ouvert a été mesurée et enregistrée une deuxième fois. Ce cycle a été répété un certain nombre de fois avec la tension en circuit ouvert surveillée comme dans le premier cycle. Apres les cycles, la  electrolyte, a 40% aqueous solution of KOH. The open circuit voltage was measured and recorded. The cell was heated at 60 ° C. for 30 minutes and then cooled at 5 ° C. for 75 minutes. After heating to room temperature, the open circuit voltage was measured and recorded a second time. This cycle was repeated a number of times with the monitored open circuit voltage as in the first cycle. After the cycles, the

cellule a été démontée et les séparateurs ont été examinés.  cell was disassembled and the separators were examined.

Comme l'indiquent les résultats montrés au Tableau 9, la tension en circuit ouvert pour la cellule utilisant le séparateur de la présente invention n'a pas chuté aussi rapidement que celle employant les séparateurs Celgard 3401 dans de tels cycles de chaud-froid. L'utilisation du séparateur de la présente invention a présenté un nivellement à une tension d'environ 1,50 volts sans tomber en dessous de 1,10 volts. La tension de la batterie utilisant le séparateur Celgard 3401 est tombée bien en dessous de 1,50 volts  As shown in the results shown in Table 9, the open circuit voltage for the cell using the separator of the present invention did not drop as fast as that employing the Celgard 3401 separators in such hot-cold cycles. Use of the separator of the present invention has leveled at a voltage of about 1.50 volts without falling below 1.10 volts. Battery voltage using the Celgard 3401 separator fell well below 1.50 volts

jusqu'en dessous de 1,10 volts.to below 1.10 volts.

Ce résultat peut s'expliquer par un ensemble d'effets.  This result can be explained by a set of effects.

D'abord, la plaque en oxyde d'argent de la batterie avec le séparateur Celgard 3401 se trouve réduite plus rapidement à une couleur blanche, oxydant ainsi les agents mouillants dans le séparateur à une couleur plus foncée. Deuxièmement, la dilatation et la contraction de l'électrolyte aide à la fuite des agents mouillants qui ne sont pas liés en permanence au séparateur Celgard 3401. Troisièmement, une portion de l'oxyde d'argent sur les surfaces de la plaque oxyde les agents mouillants du séparateur Celgard 3401, provoquant  First, the silver oxide plate of the battery with the Celgard 3401 separator is reduced faster to a white color, thus oxidizing the wetting agents in the separator to a darker color. Secondly, the expansion and contraction of the electrolyte helps the leakage of wetting agents that are not permanently bonded to the Celgard 3401 separator. Third, a portion of the silver oxide on the surfaces of the plate oxidizes the agents. wetting agents of the Celgard 3401 separator, causing

ainsi une chute de la tension.thus a fall in the voltage.

27051662705166

Tableau 9 Tension en circuit Exemple 8 Celgard 3401 ouvert (volts) Initiale 1,69 1,70 Cycle chaud 1 1,69 1,68 Cycle froid 1 1,59 1,42 Cycle chaud 2 1, 59 1,45 Cycle froid 2 1,55 1,25 Cycle chaud 3 1,56 1,28 Cycle froid 3 1,52 1,10 Cycle chaud 4 1,54 1,15 Cycle froid 4 1,52 1,06 Une nuit à température 1,69 1,70 ambiante Cycle chaud 5 1,69 1,68 Cycle froid 5 1,59 1,42 Cycle chaud 6 1,59 1,45 Cycle froid 6 1,55 1,27 Cycle chaud 7 1,56 1,28 Cycle froid 7 1,52 1,10 Cycle chaud 8 1,54 1,15 Cycle froid 8 1,52 1,06 Cellule démontée Séparateur marron clair marron très foncé Plaque Ag20 quelques parties principalement encore noires couleur blanche Toutes les références citées ici sont incorporées à titre de référence.  Table 9 Circuit voltage Example 8 Celgard 3401 open (volts) Initial 1.69 1.70 Warm cycle 1 1.69 1.68 Cool cycle 1 1.59 1.42 Warm cycle 2 1, 59 1.45 Cool cycle 2 1.55 1.25 Warm Cycle 3 1.56 1.28 Cold Cycle 3 1.52 1.10 Warm Cycle 4 1.54 1.15 Cold Cycle 4 1.52 1.06 One Night at Temperature 1.69 1 , 70 Ambient Warm Cycle 5 1.69 1.68 Cool Cycle 5 1.59 1.42 Warm Cycle 6 1.59 1.45 Cool Cycle 6 1.55 1.27 Warm Cycle 7 1.56 1.28 Cool Cycle 7 1.52 1.10 Hot cycle 8 1.54 1.15 Cold cycle 8 1.52 1.06 Disassembled cell Separator light brown very dark brown Plate Ag20 some parts mainly black white All references cited here are incorporated in reference title.

26 270516626 2705166

Claims (23)

REVENDICATIONS 1. Séparateur de batterie, caractérisé en ce qu'il se compose d'une membrane microporeuse en un polyethylène de poids moléculaire ultra- élevé o est greffé par rayonnement un monomère, et en ce qu'il a les propriétés suivantes: (a) une porosité comprise entre environ 50% et environ %, (b) une grandeur moyenne des pores comprise entre environ 0,1 et environ 20 microns, (c) une résistance électrolytique comprise entre environ 1 et environ 50 mf2-6,45 cm2, (d) une perte maximale de poids de 1% et un changement de résistance électrolytique de pas plus de 25% après immersion dans une solution aqueuse à 35% de KOH et 5% de KMnO4 à 50 C pendant 1 heure, (e) une résistance à la traction comprise entre environ 62,5 et environ 98,2 kg/m dans les deux directions de la longueur et de la largeur, (f) un rapport d'absorption de KOH d'environ 5 à environ 30, et (g) une perméabilité à l'air de Gurley d'environ 1 à 300 s/10 ml; et  1. Battery separator, characterized in that it consists of a microporous membrane made of a polyethylene of ultra-high molecular weight is grafted by radiation a monomer, and in that it has the following properties: a porosity of from about 50% to about%, (b) an average pore size of from about 0.1 to about 20 microns, (c) an electrolyte resistance of from about 1 to about 50 mf2-6.45 cm 2, (d) a maximum weight loss of 1% and a change in electrolyte resistance of not more than 25% after immersion in 35% aqueous KOH and 5% KMnO4 at 50 ° C for 1 hour, (e) a tensile strength of between about 62.5 and about 98.2 kg / m in both directions of length and width, (f) a KOH absorption ratio of about 5 to about 30, and g) a Gurley air permeability of about 1 to 300 sec / 10 ml; and (h) une épaisseur d'environ 12,7 pm à environ 254 Mm.  (h) a thickness of about 12.7 μm to about 254 μm. 2. Séparateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il ne rétrécit pas de plus d'environ 2% en longueur et 1% en largeur après avoir été maintenu à une température de  2. Separator according to claim 1, characterized in that it does not shrink more than about 2% in length and 1% in width after being maintained at a temperature of C pendant une heure. C for an hour. 3. Séparateur selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il a une valeur de tension de surface de mouillage critique comprise entre environ 0,072 N/m et environ  3. Separator according to claim 2, characterized in that it has a critical wetting surface tension value of between about 0.072 N / m and about 0,095 N/m.0.095 N / m. 4. Séparateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que sa valeur de tension de surface de mouillage critique reste sensiblement constante après extraction à l'eau  4. Separator according to claim 3, characterized in that its critical wetting surface tension value remains substantially constant after extraction with water bouillante pendant 30 minutes.boiling for 30 minutes. 27 270516627 2705166 5. Séparateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que sa résistance électrolytique est comprise entre  5. Separator according to claim 3, characterized in that its electrolytic resistance is between environ 5 et 20 Qm-6,45cm2.about 5 and 20 Qm-6.45cm2. 6. Séparateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le monomère est choisi dans le groupe consistant en  Separator according to claim 1, characterized in that the monomer is selected from the group consisting of monomères ayant un groupe acide carboxylique.  monomers having a carboxylic acid group. 7. Séparateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le monomère est choisi dans le groupe consistant en acide acrylique, acide méthacrylique, acide maléique, acide fumarique, acide itaconique, acide citraconique, acide crotonique, acrylate de sodium, méthacrylate de sodium, méthacrylate de potassium, acrylates d'hydroxy alkyle,  Separator according to claim 6, characterized in that the monomer is selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, crotonic acid, sodium acrylate, sodium methacrylate, potassium methacrylate, hydroxyalkyl acrylates, méthacrylates d'hydroxy alkyle et leurs mélanges.  hydroxyalkyl methacrylates and mixtures thereof. 8. Séparateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le monomère est choisi dans le groupe consistant en acide acrylique, acide méthacrylique, méthacrylate d'hydroxyéthyle, méthacrylate d'hydroxypropyle, acrylate  8. Separator according to claim 6, characterized in that the monomer is selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid, hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, acrylate d'hydroxyéthyle, acrylate d'hydroxypropyle et leurs mélanges.  hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate and mixtures thereof. 9. Batterie, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une paire d'électrodes de polarité opposée, un électrolyte et un séparateur selon la revendication 1, placé  9. Battery, characterized in that it comprises at least one pair of electrodes of opposite polarity, an electrolyte and a separator according to claim 1, placed entre les électrodes de polarité opposée.  between the electrodes of opposite polarity. 10. Batterie selon la revendication 9, caractérisée en  10. Battery according to claim 9, characterized in ce que c'est une batterie au nickel-cadmium éventée.  what it is a stale nickel-cadmium battery. 11. Batterie selon la revendication 9, caractérisée en  11. Battery according to claim 9, characterized in ce que c'est une batterie au nickel-hydrure de métal éventée.  what it is a nickel-metal hydride battery stale. 12. Batterie selon la revendication 9, caractérisée en  12. Battery according to claim 9, characterized in ce que c'est une batterie au nickel-zinc éventée.  what it is a stale nickel-zinc battery. 13. Batterie selon la revendication 9, caractérisée en  13. Battery according to claim 9, characterized in ce que c'est une batterie au nickel-fer éventée.  what it is a stale nickel-iron battery. 14. Batterie selon la revendication 9, caractérisée en  14. Battery according to claim 9, characterized in ce que c'est une batterie au zinc-air.  what is a zinc-air battery. 15. Batterie selon la revendication 9, caractérisée en  15. Battery according to claim 9, characterized in that ce que c'est une batterie argent-cadmium.  what it is a silver-cadmium battery. 16. Batterie selon la revendication 9, caractérisée en  16. Battery according to claim 9, characterized in ce que c'est une batterie zinc-bioxyde de manganèse.  what it is a zinc-manganese dioxide battery. 28 270516628 2705166 17. Batterie selon la revendication 9, caractérisée en  17. Battery according to claim 9, characterized in ce que c'est une batterie zinc-halogène.  what it is a zinc-halogen battery. 18. Séparateur de batterie selon la revendication 1, caractérisé en ce que la membrane précitée a une structure tortueuse des pores.  18. Battery separator according to claim 1, characterized in that the aforementioned membrane has a tortuous structure of the pores. 19. Séparateur selon la revendication 18, caractérisé en ce que la membrane a une structure de feuille en lamelles19. Separator according to claim 18, characterized in that the membrane has a slat sheet structure empilées par rapport aux pores.stacked with respect to the pores. 20. Séparateur selon la revendication 19, caractérisé en ce que le monomère est choisi dans le groupe consistant en  Separator according to claim 19, characterized in that the monomer is selected from the group consisting of monomères ayant un groupe acide carboxylique.  monomers having a carboxylic acid group. 21. Séparateur selon la revendication 20, caractérisé en ce que le monomère est choisi dans le groupe consistant en acide acrylique, acide méthacrylique, acide maléique, acide fumarique, acide itaconique, acide citraconique, acide crotonique, acrylate de sodium, méthacrylate de sodium, méthacrylate de potassium, acrylate d'hydroxy alkyle,  Separator according to claim 20, characterized in that the monomer is selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, crotonic acid, sodium acrylate, sodium methacrylate, potassium methacrylate, hydroxyalkyl acrylate, méthacrylates d'hydroxy alkyle et leurs mélanges.  hydroxyalkyl methacrylates and mixtures thereof. 22. Séparateur selon la revendication 20, caractérisé en ce que le monomère est choisi dans le groupe consistant en acide acrylique, acide méthacrylique, méthacrylate d'hydroxyéthyle, méthacrylate d'hydropropyle, acrylate  22. Separator according to claim 20, characterized in that the monomer is selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid, hydroxyethyl methacrylate, hydropropyl methacrylate, acrylate d'hydroxyéthyle, acrylate d'hydroxypropyle et leurs mélanges.  hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate and mixtures thereof. 23. Batterie, caractérisée en ce qu'elle comprend une paire d'électrodes de polarité opposée, un électrolyte et un séparateur selon la revendication 19 placé entre les  23. Battery, characterized in that it comprises a pair of electrodes of opposite polarity, an electrolyte and a separator according to claim 19 placed between the électrodes de polarité opposée.electrodes of opposite polarity.
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Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5674919A (en) * 1991-12-27 1997-10-07 Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. Biaxially oriented film of high molecular weight polyethylene, process for preparing the same, surface-modified biaxially oriented film of high molecular weight polyethylene and process for preparing the same
US5798189A (en) * 1994-04-15 1998-08-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Nickel-hydrogen secondary battery
AU4844596A (en) * 1995-03-03 1996-09-23 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Microporous polyethylene film and process for producing the film
US5902696A (en) * 1997-06-02 1999-05-11 Wilson Greatbatch Ltd. Separator for nonaqueous electrochemical cells
US6833217B2 (en) * 1997-12-31 2004-12-21 Duracell Inc. Battery cathode
JP4031405B2 (en) * 1998-09-17 2008-01-09 株式会社東芝 Non-aqueous electrolyte secondary battery
WO2000051197A1 (en) 1999-02-26 2000-08-31 The Gillette Company High performance alkaline battery
JP4641623B2 (en) * 1999-05-07 2011-03-02 日東電工株式会社 Porous film and method for producing the same
US6602593B1 (en) * 1999-08-30 2003-08-05 Celgard Inc. Battery separators with reduced splitting propensity
AU6063801A (en) * 2000-05-30 2001-12-11 Asahi Chemical Ind Separator for metal halogen cell
US6440611B1 (en) 2000-07-20 2002-08-27 Honeywell International Inc. Microcapillary battery separator including hollow fibers, and storage battery incorporating same
US6537696B2 (en) * 2000-12-20 2003-03-25 Daramic, Inc. Nonwoven separator for a nickel-metal hydride battery
US20020148774A1 (en) * 2001-02-06 2002-10-17 I-Fan Wang Asymmetric hydrophilic membrane by grafting
JP4126684B2 (en) * 2001-05-11 2008-07-30 松下電器産業株式会社 Nickel metal hydride secondary battery
SG104277A1 (en) * 2001-09-24 2004-06-21 Inst Of Microelectronics Circuit for measuring changes in capacitor gap using a switched capacitor technique
DE10154896C2 (en) * 2001-11-12 2003-10-16 Freudenberg Carl Kg Alkaline cell or battery
US7238744B2 (en) * 2002-04-12 2007-07-03 Daramic, Inc. Ultrahigh molecular weight polyethylene articles and method of manufacture
US20050233214A1 (en) * 2003-11-21 2005-10-20 Marple Jack W High discharge capacity lithium battery
EP1659650A4 (en) * 2004-03-30 2008-12-24 Panasonic Corp Nonaqueous electrolyte secondary battery
CN100394632C (en) * 2004-03-30 2008-06-11 松下电器产业株式会社 Nonaqueous electrolyte secondary battery
US20050244717A1 (en) * 2004-04-30 2005-11-03 Celgard Inc. Battery separator with antistatic properties
CN100452485C (en) * 2004-06-16 2009-01-14 上海世龙科技有限公司 Cell diaphragm, its preparation method and zinc electrode secondary battery containing said diaphragm
BRPI0514294B8 (en) * 2004-08-13 2018-12-11 Univ Mcmaster composite material, process for preparing it, and method for removing a material from an aqueous solution
JP4198658B2 (en) * 2004-09-24 2008-12-17 株式会社東芝 Nonaqueous electrolyte secondary battery
ATE489161T1 (en) 2004-09-30 2010-12-15 Univ Mcmaster COMPOSITE MATERIAL WITH SUPPLIED HYDROPHILIC COATINGS
JP4858719B2 (en) * 2005-02-24 2012-01-18 トヨタ自動車株式会社 Method for producing functional membrane and method for producing electrolyte membrane for fuel cell
JP4519685B2 (en) 2005-03-14 2010-08-04 株式会社東芝 Non-aqueous electrolyte battery
US8323815B2 (en) * 2006-06-16 2012-12-04 Porous Power Technology, LLC Optimized microporous structure of electrochemical cells
US20090208832A1 (en) * 2008-02-17 2009-08-20 Porous Power Technologies, Llc Lamination Configurations for Battery Applications Using PVDF Highly Porous Film
US20090226683A1 (en) * 2008-03-05 2009-09-10 Bernard Perry Porous Material Uses in Furniture
US20090223155A1 (en) * 2008-03-05 2009-09-10 Bernard Perry Building Construction Applications for Porous Material
US20090222995A1 (en) * 2008-03-05 2009-09-10 Bernard Perry Bedding Applications for Porous Material
US20090227163A1 (en) * 2008-03-05 2009-09-10 Bernard Perry Protective Apparel with Porous Material Layer
US20100178567A1 (en) * 2008-12-24 2010-07-15 Porous Power Technologies, Llc Mat Forming Spacers in Microporous Membrane Matrix
WO2010135573A2 (en) 2009-05-20 2010-11-25 Porous Power Technologies, Llc Treatment and adhesive for microporous membranes
CN101728505B (en) * 2009-12-18 2013-04-03 河南科高辐射化工科技有限公司 Alkaline zinc-manganese battery diaphragm and preparation process thereof
CN101735472B (en) * 2009-12-18 2012-04-18 河南科高辐射化工科技有限公司 Porous membrane material continuous radiation grafting method and support equipment therefor
WO2014181760A1 (en) * 2013-05-07 2014-11-13 帝人株式会社 Liquid filter substrate
JP2018511156A (en) * 2015-04-10 2018-04-19 セルガード エルエルシー Improved microporous membrane, separator, lithium battery, and related methods
JP6589439B2 (en) 2015-07-30 2019-10-16 株式会社Gsユアサ Alkaline storage battery
CN108574080A (en) * 2018-07-06 2018-09-25 江苏卓高新材料科技有限公司 A kind of diaphragm preprocess method and device
CN112928387B (en) * 2021-01-28 2022-05-03 厦门大学 Boron-containing modified diaphragm, preparation method and application thereof, and battery containing diaphragm

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4024323A (en) * 1975-02-06 1977-05-17 Evans Products Company Battery separator
FR2399134A1 (en) * 1977-07-26 1979-02-23 Japan Atomic Energy Res Inst PROCESS FOR PREPARING A MEMBRANE FOR BATTERY SEPARATOR
US4230549A (en) * 1977-05-31 1980-10-28 Rai Research Corporation Separator membranes for electrochemical cells
US4273840A (en) * 1979-02-05 1981-06-16 Japan Atomic Energy Research Institute Battery separator and method of producing the same
US4283442A (en) * 1979-02-05 1981-08-11 Japan Atomic Energy Research Institute Method of producing a dimensionally stable battery separator
US4414090A (en) * 1981-10-01 1983-11-08 Rai Research Corporation Separator membranes for redox-type electrochemical cells
EP0262846A2 (en) * 1986-09-29 1988-04-06 AT&T Corp. Nonaqueous battery with special separator
US5126219A (en) * 1987-12-21 1992-06-30 Entek Manufacturing Inc. Microporous filaments and fibers, and articles made therefrom
FR2704097A1 (en) * 1993-04-13 1994-10-21 Pall Corp Process for producing an electrically conductive polymeric film for battery separator and obtained film

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1328510A (en) * 1969-12-22 1973-08-30 Secr Defence Self contained electrode separator for primary and secondary electrolytic cells
US4122133A (en) * 1977-03-23 1978-10-24 Esb Incorporated Material for an alkaline cell separator and a process of making
US4234623A (en) * 1978-08-30 1980-11-18 Zlehit Pri Ban Method for the production of membrane battery separators
JPS55105968A (en) * 1979-02-05 1980-08-14 Japan Atom Energy Res Inst Manufacturing method of separator for cell
DE3064996D1 (en) * 1979-02-05 1983-11-03 Japan Atomic Energy Res Inst Process for production of separators for use in cells
US4287272A (en) * 1980-04-21 1981-09-01 Japan Atomic Energy Research Inst. Cell separator and cell
US4339473A (en) * 1980-08-28 1982-07-13 Rai Research Corporation Gamma radiation grafting process for preparing separator membranes for electrochemical cells
IN164745B (en) * 1984-05-11 1989-05-20 Stamicarbon
JPH0678379B2 (en) * 1984-08-30 1994-10-05 三井石油化学工業株式会社 Ultra high molecular weight crystalline polyethylene modified product and method for producing the same
EP0301622B1 (en) * 1987-07-23 1994-09-14 Dsm N.V. Polyolefin foams having open and/or closed pores and consisting of polyolefins of ultrahigh molecular weight, process for their production, and their use
NL8801297A (en) * 1988-05-19 1989-12-18 Stamicarbon POLYTHENE COMPOSITION, ARTICLES MADE THEREOF AND METHOD FOR MANUFACTURING FOAMED ARTICLES.
FR2652950B1 (en) * 1989-10-10 1996-07-19 Japan Storage Battery Co Ltd WATERPROOF ALKALINE SECONDARY BATTERY.
NL8903178A (en) * 1989-12-29 1991-07-16 Stamicarbon METHOD FOR BONDING LAYERS OF ULTRA-HIGH MOLECULAR POLYETHYLENE.
NL9100278A (en) * 1991-02-18 1992-09-16 Stamicarbon MICROPOROUS FOIL AND METHOD FOR THE MANUFACTURE THEREOF
JP3101085B2 (en) * 1992-05-11 2000-10-23 日東電工株式会社 Manufacturing method of battery separator

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4024323A (en) * 1975-02-06 1977-05-17 Evans Products Company Battery separator
US4230549A (en) * 1977-05-31 1980-10-28 Rai Research Corporation Separator membranes for electrochemical cells
FR2399134A1 (en) * 1977-07-26 1979-02-23 Japan Atomic Energy Res Inst PROCESS FOR PREPARING A MEMBRANE FOR BATTERY SEPARATOR
US4273840A (en) * 1979-02-05 1981-06-16 Japan Atomic Energy Research Institute Battery separator and method of producing the same
US4283442A (en) * 1979-02-05 1981-08-11 Japan Atomic Energy Research Institute Method of producing a dimensionally stable battery separator
US4414090A (en) * 1981-10-01 1983-11-08 Rai Research Corporation Separator membranes for redox-type electrochemical cells
EP0262846A2 (en) * 1986-09-29 1988-04-06 AT&T Corp. Nonaqueous battery with special separator
US5126219A (en) * 1987-12-21 1992-06-30 Entek Manufacturing Inc. Microporous filaments and fibers, and articles made therefrom
FR2704097A1 (en) * 1993-04-13 1994-10-21 Pall Corp Process for producing an electrically conductive polymeric film for battery separator and obtained film

Also Published As

Publication number Publication date
DE4414097A1 (en) 1994-10-27
US5318866A (en) 1994-06-07
GB2277403B (en) 1996-09-25
JPH06349473A (en) 1994-12-22
CN1094852A (en) 1994-11-09
GB9402846D0 (en) 1994-04-06
NL9400491A (en) 1994-11-16
GB2277403A (en) 1994-10-26
CA2109400A1 (en) 1994-10-24
FR2705166B1 (en) 1996-09-06

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